CN114166282B - 吹气式液位计 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吹气式液位计，吹气式液位计中，外吹气管可垂直移动地密封连接于储液罐的顶端，吹气管具有设在底端的敞口部；供气截止阀经由软管连接吹气管；供气装置连接供气截止阀以可控地给吹气管供气；压力计测量吹气管内气体的压力数据；电控装置连接吹气管和压力计，电控装置基于压力数据以升降吹气管，处理器发出测量储液罐内液面下预定高度的压力数据的第二信号到驱动装置，驱动装置下降吹气管以到达储液罐内液面下预定高度且压力计测量并记录压力数据，处理器基于压力表的压力数值判断吹气管的高度。吹气式液位计能够精确测量密度不确定的液面高度。

Description

吹气式液位计
技术领域
本发明涉及密度不确定的液位高度测量技术领域，尤其涉及一种吹气式液位计。
背景技术
现有技术中，液位计包括玻璃管式液位计、浮子液位计、吹气式液位计。其中玻璃管式液位计不能满足特殊环境的要求。而在特殊液体环境中；浮子液位计容易出现附着，导致测量结果不准确，介质限制、颗粒物偏多或者粘稠介质甚至易凝结类的介质都影响实际使用效果，并且连续性信号不够好。
现有的吹气式液位计不能实现密度不同或者密度不确定的液位高度测量，以及气体不溶于液体的情况不能够实现测量，需加防堵捅针，而捅针式的吹气式液位计有被堵死的风险。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种吹气式液位计，能够精确测量密度不确定的液位高度以及气体不溶于液体的情况，且使用寿命更长而无需更换。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的一种吹气式液位计包括：
吹气管，其可垂直移动地密封连接于储液罐的顶端，所述储液罐具有保持其内恒压的压力阀，所述吹气管具有设在底端的敞口部；
供气截止阀，其经由软管连接所述吹气管；
供气装置，其连接所述供气截止阀以可控地给所述吹气管供气；
压力计，其测量所述吹气管内气体的压力数据；
电控装置，其连接所述吹气管和压力计，所述电控装置基于所述压力数据以升降所述吹气管，所述电控装置包括，
夹持装置，其夹持吹气管，
驱动装置，其连接并驱动所述夹持装置升降，
处理器，其连接所述压力计和驱动装置，
处理器发出测量储液罐内气压的第一信号到驱动装置，所述驱动装置升起所述吹气管以脱离储液罐的液面且所述压力计测量并记录储液罐的罐内气压数据，
处理器发出测量储液罐内液面下预定高度的压力数据的第二信号到驱动装置，所述驱动装置下降所述吹气管以到达储液罐内液面下预定高度且所述压力计测量并记录所述压力数据，
处理器基于压力表的压力数值判断吹气管的高度。
所述的一种吹气式液位计中，所述供气装置包括空压机。
所述的一种吹气式液位计中，所述空压机经由恒流量阀连接所述供气截止阀。
所述的一种吹气式液位计中，所述空压机与恒流量阀之间设有减压阀。
所述的一种吹气式液位计中，恒流量阀与吹气管之间设有用于测量气体流量的流量计。
所述的一种吹气式液位计中，所述敞口部包括喇叭口。
所述的一种吹气式液位计中，所述夹持装置可手动调节吹气管的垂直高度。
所述的一种吹气式液位计中，所述储液罐存储熔融玻璃液体。
在上述技术方案中，本发明提供的一种吹气式液位计，具有以下有益效果：本发明的吹气管伸入罐中的末端为喇叭口或者其他敞口的吹气管，敞口形的吹气管末端不容易被熔融液体回流造成堵塞，从而延长了吹气管的使用寿命，降低了吹气管更换和停机怠工的成本，吹气管细管部分处于液面上方而非伸入液体中，不容易造成堵塞，敞口可防止停止吹气时液体回流，吹气管使用寿命更长，不容易回流，不容易堵塞，且不容易损坏。空压机在达到预定压力时会停止吹气，不会改变罐内气体环境和压力，测量全自动且精确，能实现密度不同或者密度不确定的液位高度测量，以及气体不溶于液体的情况，可以应用在各种苛刻场所的液位测量和密度测量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种吹气式液位计的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
参见图1所示，在一个实施例中，本发明的一种吹气式液位计包括，
吹气管，其可垂直移动地密封连接于储液罐的顶端，所述储液罐具有保持其内恒压的压力阀，所述吹气管具有设在底端的敞口部；
供气截止阀，其经由软管连接所述吹气管；
供气装置，其连接所述供气截止阀以可控地给所述吹气管供气；
压力计，其测量所述吹气管内气体的压力数据；
电控装置，其连接所述吹气管和压力计，所述电控装置基于所述压力数据以升降所述吹气管，所述电控装置包括，
夹持装置，其夹持吹气管，
驱动装置，其连接并驱动所述夹持装置升降，
处理器，其连接所述压力计和驱动装置，
处理器发出测量储液罐内气压的第一信号到驱动装置，所述驱动装置升起所述吹气管以脱离储液罐的液面且所述压力计测量并记录储液罐的罐内气压数据，
处理器发出测量储液罐内液面下预定高度的压力数据的第二信号到驱动装置，所述驱动装置下降所述吹气管以到达储液罐内液面下预定高度且所述压力计测量并记录所述压力数据，
处理器基于压力表的压力数值判断吹气管的高度。在利用压力表数值判断吹气管的高度时，将吹气管高度固定，吹气管下端靠近储液罐底部，当液面下降时，吹气管内压力降低，从而达到利用压力表来表示液面高度的目的。
在一个实施例中，将压力表的数值直观表达为高度数值，可利用实验法，测得多个液位高度数值，来进行制作压力数值和高度数值转换装置。
在一个实施例中，预定高度为储液罐底部位置。
在一个实施例中，处理器通过发送信号给模拟量模块，然后计算所得液面高度。通过传感器显示控制表显示，传感器将液面所对应的液面高度转换为电信号传入单片机。
所述的一种吹气式液位计的优选实施例中，所述供气装置包括空压机。
所述的一种吹气式液位计的优选实施例中，所述空压机经由恒流量阀连接所述供气截止阀。
所述的一种吹气式液位计的优选实施例中，所述空压机与恒流量阀之间设有减压阀。
所述的一种吹气式液位计的优选实施例中，恒流量阀与吹气管之间设有用于测量气体流量的流量计。进一步地，流量计实时监测气体是否恒定，恒流量阀是否正常工作。
所述的一种吹气式液位计的优选实施例中，所述敞口部包括喇叭口。
所述的一种吹气式液位计的优选实施例中，所述夹持装置可手动调节吹气管的垂直高度。
所述的一种吹气式液位计的优选实施例中，所述储液罐存储熔融玻璃液体。
在一个实施例中，夹持装置为平板管夹，其为不锈钢材质，进一步地，平板管夹焊接于驱动装置上。
在一个实施例中，吹气管利用填充物混合润滑油进行密封，其可垂直移动地密封连接于储液罐的顶端。
在一个实施例中，吹气管深入罐内的一端，使用喇叭口或者其他敞口，吹气管末端接有软管，软管有一定长度，吹气管上下浮动的过程中，带动软管上下移动，保持吹气管内的气体的体积一定，从而保证气体压力一定。液体罐内为密封环境，密封装置为填料密封，从而能保证吹气管上下移动而没有阻力。气管一端装有供气截止阀，当吹气管内的气体压力达到设定的值时，供气截止阀阻断供气。
在一个实施例中，深入罐内的测量管和喇叭口所用材质为Q690材质。
本发明装有压力计，可通过压力计实时观测吹气管内气体压力，并判断吹气管与液面高度的状态，通过压力计来判断供气截止阀的工作状态。
在一个实施例中，还包括吹气式液位计稳流装置，包括转子流量计和恒流量阀，空压机吹出的气体经过减压阀后进入恒流量阀，之后经过转子流量计，之后进入吹气管。
在一个实施例中，空压机连接过滤减压阀，将压缩空气减压后，通过转子流量计和恒流量阀，使空气输入更加稳定，再经过供气截止阀，供气截至阀连接软管，控制气体的供给和中断，之后气体经过压力计，压力计能够实时显示吹气管内的气体压力，软管连接吹气管，这一部分能够在法兰盘和密封装置(聚四氟乙烯或高温石墨)中上下移动，吹气管上端设置装夹装置，装夹装置连接电控装置，电控装置和压力表连接，可以将压力表的数据实时反馈给电控装置，电控装置再根据压力表反馈的数据调节吹气管的上下移动。
首先，溶液罐内有废气排出装置，吹气管向罐内吹气时，废气排出装置开启，保持罐内气压不变。
先测出吹气管未伸入玻璃溶液的气压值，将这一数值记录为罐内气压；测出吹气管置于罐内吹气管末端伸入玻璃液体中固定高度(3cm)的气压值，将这一数值设为特定值。
设置一个电控装置，可以控制吹气管的升降。当罐内液体出现变化，使压力表的压力开始变化时，电控装置将吹气管完全提升至最高处，
供气装置开始吹气，这时压力表的压力为罐内气体压力。然后吹气管下降，压力表压力开始变化时，空压机停止供气，吹气管缓慢下降，直到压力表压力达到这一特定值，说明吹气管恰好伸入液位中设定高度，之后电控装置控制吹气管上下小幅度移动，(向上移动时，压力减小，向下移动时，压力增大)，重复几次后，最终确定吹气管确实刚好到达距离液体表面固定高度的位置。
吹气的目的一是为了保证吹气管内干净无异物，没有玻璃溶液的附着，二是为了保证吹气管内气压和罐内气压相同。
装夹装置也可以手动调节高度，在电控装置不可用或者其他特殊情况时，可使用手动调节高度，通过观察压力表的压力数值，来判断吹气管的高度，实现液位测量的效果。
手动调节时，松开电控装置的装夹装置，夹紧手动调节装置的装夹装置。
在利用压力表数值判断吹气管的高度时，将吹气管高度固定，吹气管下端靠近储罐底部，当液面下降时，吹气管内压力降低，从而达到利用压力表来表示液面高度的目的。之后将压力表的数值直观表达为高度数值，可利用实验法，测得多个液位高度数值，来进行制作压力数值和高度数值转换装置。
最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种吹气式液位计，其特征在于，其包括：
吹气管，其可垂直移动地密封连接于储液罐的顶端，所述储液罐具有保持其内恒压的压力阀，所述吹气管具有设在底端的敞口部；
供气截止阀，其经由软管连接所述吹气管；
供气装置，其连接所述供气截止阀以可控地给所述吹气管供气；
压力计，其测量所述吹气管内气体的压力数据；
电控装置，其连接所述吹气管和压力计，所述电控装置基于所述压力数据以升降所述吹气管，所述电控装置包括，
夹持装置，其夹持吹气管，
驱动装置，其连接并驱动所述夹持装置升降，
处理器，其连接所述压力计和驱动装置，
处理器发出测量储液罐内气压的第一信号到驱动装置，所述驱动装置升起所述吹气管以脱离储液罐的液面且所述压力计测量并记录储液罐的罐内气压数据，
处理器发出测量储液罐内液面下预定高度的压力数据的第二信号到驱动装置，所述驱动装置下降所述吹气管以到达储液罐内液面下预定高度且所述压力计测量并记录所述压力数据，
处理器基于压力表的压力数值判断吹气管的高度，所述敞口部包括喇叭口，吹气管细管部分处于液面上方而非伸入液体中，所述夹持装置可手动调节吹气管的垂直高度，首先，溶液罐内有废气排出装置，吹气管向罐内吹气时，废气排出装置开启，保持罐内气压不变，
先测出吹气管未伸入玻璃溶液的气压值，将这一数值记录为罐内气压；测出吹气管置于罐内吹气管末端伸入玻璃液体中固定高度的气压值，将这一数值设为特定值，
当罐内液体出现变化，使压力表的压力开始变化时，电控装置将吹气管完全提升至最高处，供气装置开始吹气，这时压力表的压力为罐内气体压力，然后吹气管下降，压力表压力开始变化时，空压机停止供气，吹气管下降，直到压力表压力达到特定值，说明吹气管恰好伸入液位中设定高度，之后电控装置控制吹气管上下移动，确定吹气管确实刚好到达距离液体表面固定高度的位置，
在利用压力表数值判断吹气管的高度时，将吹气管高度固定，吹气管下端靠近储罐底部，当液面下降时，吹气管内压力降低，从而达到利用压力表来表示液面高度的目的，之后将压力表的数值直观表达为高度数值。
2.根据权利要求1所述的一种吹气式液位计，其特征在于，所述供气装置包括空压机。
3.根据权利要求2所述的一种吹气式液位计，其特征在于，所述空压机经由恒流量阀连接所述供气截止阀。
4.根据权利要求3所述的一种吹气式液位计，其特征在于，所述空压机与恒流量阀之间设有减压阀。
5.根据权利要求1所述的一种吹气式液位计，其特征在于，恒流量阀与吹气管之间设有用于测量气体流量的流量计。
6.根据权利要求1所述的一种吹气式液位计，其特征在于，所述储液罐存储熔融玻璃液体。
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